Bitcoin: Galdur, svik eða fullnægjandi háþróaður tækni? Part II: Tæknileg uppbygging

Week 10 (Júní 2019).

Anonim

af áskorunum í vegi almennings skilning á því hvernig Bitcoin virkar, og yfirlit yfir stefnumótandi hlutverk opinn hugbúnaðar líkan, jafningja-netkerfi og stafræn undirskrift. Part II lýkur með því að ræða hack og nauðsynleg hlutverk sem hún spilar í tæknilegum uppbyggingu Bitcoin, svo og hvernig kerfið hefur verið hannað til að vera sjálffjármögnun frá upphafi til ótímabundins framtíðar.

Búa til kjötkápa af henni

Hashing gegnir hlutverki nokkuð frábrugðin stafrænu undirskriftum. Það bendir á að skilaboð hafi ekki verið breytt. Að keyra kjötkássa af sama skilaboðum framleiðir alltaf sömu niðurstöðu. Ef kjötkássa passar ekki við fyrri, er það viðvörun um að núverandi útgáfa af skeyti passar ekki upprunalegu.

Til að lýsa hér er skilaboð frá Murray Rothbard. Hann skrifaði í Man, Economy, og staðhæfði að:

"Það verður að koma í ljós hér að gildi vogar eru ekki til staðar í sundur frá einbeittu sértækum aðgerðum. "-Murray Rothbard, 1962

Og hér er SHA256 melting á þessum skilaboðum og heimildum (sama reiknirit sem Bitcoin notar):

68ea16d5ddbbd5c9129710e4c816bebe83c8cf7d52647416302d590290ce2ba8

Allir skeyti af hvaða stærð sem er, geta farið í kjötkássa. Reikniritið brýtur það niður, blandar hlutunum og á annan hátt "meltar" það, þar til það framleiðir fasta niðurstöðu sem kallast "meltingu", sem fyrir SHA256 tekur ofangreint form, en er í hverju tilviki öðruvísi í innihaldi.

Það eru nokkrar mikilvægar eiginleikar góðs hakkalógríms. Fyrst, sama skilaboðin framleiða alltaf sama meltingu. Í öðru lagi virkar það aðeins í eina átt. Ekkert um skilaboðin sem fóru inn má endurbyggja úr meltingu sem kom út. Jafnvel minnsta breytingin framleiðir algjörlega mismunandi meltingu, án tengsl milli breytinga á inntaki og breytingu á framleiðsla. Þetta er kallað "snjóflóð áhrif". "Í þriðja lagi eru líkurnar á að framleiða sama meltingu frá breyttum skilaboðum lítil. Þetta er kallað "árekstur viðnám. "Það er ómögulegt að búa til breytt skilaboð sem framleiða sama meltingu og upphaflega óbreyttu skilaboðin.

Til að sýna fram á að hér er sama vitnisburður án tveggja tilvitnana.

Það verður að koma í ljós hér að gildi vogar eru ekki til í ógildum í sundur frá steypuverkunum. -Murray Rothbard, 1962

sem framleiðir þetta melta:

0a7a163d989cf1987e1025d859ce797e060f939e2c9505b54b33fe25a9e860ff

Bera það með fyrra melta:

68ea16d5ddbbd5c9129710e4c816bebe83c8cf7d52647416302d590290ce2ba8

minnstu breytingar í skilaboðunum, fjarlægja tvo gæsalappirnar, framleitt algjörlega mismunandi meltingu sem hefur engin tengsl neins við fyrri meltingu. Í stuttu máli gefur meltingin fljótlega já eða ekkert svar við einum spurningu: Er skilaboðin enn nákvæmlega þau sömu og áður?Ef skilaboðin eru frábrugðin, getur meltingin ekki gefið til kynna hvernig eða hversu mikið það er, það eina sem það hefur annaðhvort breyst eða hefur ekki.

Hvernig gæti þetta slæmt skjal verið gagnlegt? Bitcoin er ein umsókn þar sem hakk hefur reynst mjög gagnlegt. Í Bitcoin er hassleiki notaður í lynchpin hlutverki og gerir það ómögulegt að breyta viðskiptum og skrám þegar þeir hafa verið skráðir. Þegar kjúklingarnir eru sameinuð saman í blokkinni, er það ómögulegt að skrá falsanir hvar sem er.

Viðskipti og hvernig miners keppa við að uppgötva blokkir

Veski hugbúnaður er notaður til að búa til viðskipti. Þetta felur í sér upphæðin sem á að senda, senda og taka á móti heimilisföngum og öðrum upplýsingum, sem allir hafa sameinuð saman. Þetta kjötkássi er undirritað með einhverjum undirritunarlyklum til að búa til einstaka stafræna undirskrift sem gildir aðeins fyrir þessa færslu og enginn annar. Allt þetta er útsending til netkerfisins sem ótryggðar opinberar upplýsingar. Það sem gerir þetta mögulegt er að undirskriftin og staðfestingartakkinn birti ekki undirskriftartakkann.

Til að halda einhverjum frá því að reyna að eyða sama einingu tvisvar og fremja svik sem kallast tvöfaldur útgjöld, skoða hnútar nýjar færslur gegn blockchain og gegn öðrum nýjum viðskiptum til að tryggja að sömu einingar séu ekki vísað fleiri en einu sinni .

Hver steinn safnar gildum nýjum viðskiptum og fella þá inn í frambjóðandi í keppninni til að birta næstu viðurkenndu blokk á keðjunni. Hver steinn hreinsar öll ný viðskipti saman. Þetta framleiðir einn kjötkássa ("mrkl_root") sem gerir skrárnar af öllum öðrum viðskiptum í blokki sem er háð samhengi.

Hver kjötkássa fyrir hvaða frambjóðandi blokk er frábrugðin öðrum frambjóðandi blokkum, ekki síst vegna þess að steinninn inniheldur sitt eigið einstaka námuvinnslu heimilisfang svo hann geti safnað verðlaunum ef frambjóðandi blokk hans gerist að verða viðurkenndur sem næst í keðjunni.

Hvaða frambjóðandi blokk verður sigurvegari?

Að keppandi miners að viðurkenna blokk eins og næsta gilda einn, verður aðlaðandi vinnandi að búa til ákveðna kjötkássa í hausboga hans sem uppfyllir ströng skilyrði. Allir aðrir miners geta strax athugað þetta svar og viðurkennt það sem rétt eða ekki.

Þó að það sé rétt lausn, þá virkar það aðeins fyrir jarðfræðinginn sem fann það fyrir eigin blokk. Enginn annar getur bara tekið réttar svar annars og notað það til að kynna eigin frambjóðandi blokk eins og alvöru sigurvegari í staðinn. Þess vegna er rétt svar hægt að gefa út án þess að vera misappropriated af öðrum. Þessi einstaka hæfileiki hefur að geyma "sönnun á vinnunni. "

Eðli og notkun skilaboða er fyrst og fremst gagnvirkt, en þau eru ómissandi þættir í því sem gerir Bitcoin mögulegt.

Dæmi um námsmiðuð blokk

Hér er dæmi um nokkrar lykilupplýsingar frá raunverulegu blokki.

"kjötkássa": "0000000000000000163440df04bc24eccb48a9d46c64dce3be979e2e6a35aa13",

"prev_block": "00000000000000001b84f85fca41040c558f26f5c225b430eaad05b7cc72668d",

"mrkl_root": "83d3359adae0a0e7d211d983ab3805dd05883353a1d84957823389f0cbbba1ad",

"Nonce": 3013750715,

The efsta línan ( " kjötkássa ") var raunverulegur velgengur blokkarhættir fyrir þessa blokk.Það byrjar með fjölda núlls vegna þess að vinningshassi verður að vera undir gildinu sem er sett á núverandi stigi. Eina leiðin til að finna sigurvegara er að halda áfram að reyna aftur og aftur.

Þetta ferli er oft lýst í vinsælum fjölmiðlum sem "leysa flókið stærðfræðileg vandamál" en þetta er nokkuð villandi. Það er frekar mjög einfalt og grimmt heimskur verkefni, aðeins einn tölvur gætu þolað. The kjötkássa virka verður einfaldlega að hlaupa yfir og yfir milljónir og milljarða sinnum þar til réttur svarur verður að lokum að finna einhvers staðar á netinu. Líkurnar á að tiltekinn steinsteinn finni slíka kjötkássa fyrir eigin frambjóðandi blokk hans á einhverjum forsendum eru lítil, en einhvers staðar í netinu er einn að finna á miðju meðaltali um u.þ.b. 10 mínútur. Sigurvegarinn safnar lokaverðlaunin - nú 25 nýir bitcoins - og allir gjöld fyrir meðfylgjandi viðskipti.

Hvernig er verðlaunin safnað?

Frambjóðandi blokkirnar eru þegar settar upp fyrirfram þannig að verðlaunin séu stjórnað af eiginmynduðu vinnandi jarðnýtingunni. Þetta er mögulegt vegna þess að verkfræðingur hefur þegar tekið þetta netfang í sinn eigin frambjóðandi blokk áður en hann varð sigurvegari. Verðlaunahópurinn var þegar tekinn upp í blokkargögnin til að byrja með. Að breyta verðlaunahópnum á nokkurn hátt myndi ógilda vinnandi kjötkássunni og með það allt frambjóðandi blokk.

Þar að auki getur steinmaður aðeins eytt verðlaunum úr blokkum sem í raun verða hluti af aðalkeðjunni vegna þess að aðeins þær blokkir má vísa til í framtíðinni. Þessi hönnun tilgreinir að fullu upphafsstjórnun allra fyrstu fjárveitinga nýrra bitcoins. Einmitt hver vinnur hver næstu blokk er handahófi. Til að hækka líkurnar á að vinna, getur jarðvinnari aðeins reynt að stuðla að meiri hlutdeild núverandi samtals nethöggunargetu í samkeppni við alla aðra sem reyna að gera það sama.

Eins og sýnt er hér að framan með Rothbard tilvitnuninni kemur algjörlega mismunandi kjötkássi út eftir að minnsta breytingin á skilaboðunum. Þess vegna inniheldur samskiptareglan stað fyrir númer sem er byrjað á núlli og breytt af einum fyrir hverja nýju kjötprófun ("nonce"). Aðeins þessi litla breyting, jafnvel þótt restin af frambjóðandi blokkargögnum sé óbreytt, býr til algjörlega mismunandi kjötkássa í hvert skipti í leit að sigurvegari. Í dæminu hér að ofan lítur það út eins og þessi steinsteinn fann vinnandi kjötkápa fyrir þennan loka á einhverjum tímapunkti eftir þrjá milljarða tilraunina ("nonce": 3013750715) og þetta var bara fyrir þann eina steinsteypu eða námuvinnslu laug, án sambærilegra samhliða en árangurslausar tilraunir allra hinna miners, og allt þetta bara fyrir keppnina um þennan eina blokk.

Lykilatriðið að skilja er að finna kjötkássa undir erfiðleikastiginu er mjög samkeppnishæft og erfitt, en staðfesting á eftir að einn hefur fundist er léttvæg. The hvíla af the miners gera það og fara rétt meðfram. Þeir nota nýlega uppgötvaða kjötkássa í fyrri blokkarhausnum ("prev_block") sem eitt af inntakunum fyrir næsta uppskeru þeirra sem eru að loka blokkir (sem tryggir lóðréttu heilleika eins keðju blokkanna) og keppnin heldur áfram miðað við eftirliggjandi laug af óviðráðanlegum viðskiptum.

Öflugur, sjálfvirk fjármögnun, staðfestingarnet

Bitcoin námuvinnslukerfið er í lok september 2014 og keyrir á um 250 petahashes á sekúndu og rís með logaritmískum hraða sem mun fljótlega gera þessa mynd lítinn fylgst með því). Þetta þýðir að um 250 quadrillion kjötkássa er nú verið að prófa yfir netið á hverjum sekúndu allan tímann. Þetta er heimsins öflugasta dreifða computing net, langt, og hefur þegar verið stöðugt að lengja þessa leiða í nokkurn tíma.

Loka verðlaun og viðskiptagjöld hjálpa til við að stuðla að framleiðslu og viðhaldi á öllu þessu neti á dreifðan hátt. Þar sem blokkar kynslóðir eru handahófi og dreift að meðaltali í hlutfalli við kjötorkuþátttöku, hjálpar það að hvetja alla þátttakendur allan tímann. Margir miners taka þátt í samvinnufélags námuvinnslustöðvum þannig að að minnsta kosti nokkur verðlaun koma reglulega fram.

Netið er ætlað að vera sjálfstætt fjármagnað af þátttakendum frá upphafi að eilífu inn í framtíðina. Snemma á undan eru nýjar myntarhæðir stærri og tekjutengdar tekjur minni. Að lokum munu aðeins tekjutengdar tekjur vera áfram, með langan og smám saman aðlögunarfasa sem byggð er á.

Ef Bitcoin heldur áfram vel á lengri tíma, þá mun líklega vera margar pantanir magn fleiri viðskipti á hvern blokk til að margfalda meðaltal samkeppnisgjald á viðskipti.

Þetta hefur verið samantekt á nokkrum helstu tæknibúnaði Bitcoin. Hashing reiknirit og stafrænar undirskriftir eru sérstaklega gagnvirkar og tiltölulega nýjar uppfinningar, en að vita hvað þeir gera mögulegt er nauðsynlegt að skilja hvernig Bitcoin virkar. Hvert af helstu þáttum Bitcoin stuðlar að því að miðlæga starfsemi sannprófunar, óforgengileg skráning og svikavarnir. Þessar tæknilegu grundvallaratriði og þær aðgerðir sem þeir styðja hljóð um eins langt frá kerfisbundnum svikum svikum eins og Ponzi kerfisins eins og það væri hægt að fá.

Sérsniðin og endurskoðuð fráBitcoin Decrypted Part II: Tæknileg atriði og endurnýjuð frákonradsgraf. com andactiontheory. frelsi. ég.

Til að lesa hluta I, smelltu hér!

Um höfundinn

Konrad S. Graf (@KonradSGraf) skrifar um Bitcoin og peningastefnu. Þessi vinna hittast er safnað á konradsgraf. com / bitcoin-kenningin. Hann birtist í umræðum um Bitcoin og efnahagsfræði og peningasögu á fundinum Bitcoin 2014 í Amsterdam og árið 2013 kynnti hann Bitcoin og félagsfræði á Mises Seminar Ástralíu í Brisbane og með fyrirfram skráð viðtali á Bitcoin Singapore ráðstefnunni . Hann leggur áherslu á frekari rannsóknir og skriftir á þessu sviði.

Vinsamlegast sendu Konrad ábending: 174YDzQuMdUgNbd9sQspPdNjZwg7UxQNVi